Énoncé B

ELEC2753
Electrotechnique
examen du 7/06/2006
Pour faciliter la correction et la surveillance, merci d'écrire immédiatement votre nom sur
toutes les feuilles employées, de bien indiquer dans la réponse la structure en sous-questions
a) b) …. Quand une sous-question demande la valeur numérique d'une grandeur ou une
réponse par oui/non, indiquez d'abord cette valeur numérique ou le choix oui/non en
l'encadrant. Justifiez toujours votre réponse de façon suffisamment détaillée et en fournissant
suffisamment de valeurs numériques intermédiaires pour que le correcteur puisse vérifier
chaque étape de votre raisonnement.
Question 1 :
On dispose d’un transformateur monophasé qui porte les indications suivantes
kVA 8.0
Hz 50
Primaire V 230
Secondaire V 70
Lors d’un essai à vide standard, la puissance absorbée par ce transformateur est de 180 W.
Lors d’un essai en court-circuit effectué à courant nominal, la puissance absorbée est de 160
W.
1.1. Quel est le rendement de ce transformateur en pleine charge pour un facteur de puissance
unitaire ?
1.2. Quel est son rendement en pleine charge si cos  = 0.8 ?
1.3. Quel est son rendement à mi-charge si cos  = 0.8 ?
On connecte ensemble le primaire et le secondaire de ce transformateur de façon à obtenir un
autotransformateur ayant une tension primaire de 230 V et une tension secondaire de 300 V.
1.4. Quelle sera la puissance apparente la plus élevée à laquelle cet autotransformateur pourra
fonctionner (pleine charge) ?
1.5. Quel sera le rendement en pleine charge de cet autotransformateur pour un facteur de
puissance unitaire ?
Question 2 :
On considère un moteur asynchrone triphasé 230 V 8 pôles 50 Hz à une seule cage rotorique.
Sa puissance nominale est atteinte pour une vitesse de 731 t/m.
Sa résistance statorique est de 0.08  (valeur du circuit équivalent).
Lors d'un essai à rotor bloqué et court-circuité, on mesure sous un courant de 30 A une
tension de 15 V et une puissance de 405 W .
On effectue un essai en appliquant au moteur sa tension nominale et en le faisant tourner à sa
vitesse de synchronisme. Le moteur auxiliaire nécessaire pour effectuer cet essai doit pour
cela fournir au moteur testé un couple de 23 Nm. Dans ces conditions, on mesure une
puissance et un courant statoriques de 780 W et 15.5 A.
Par ailleurs, en observant la façon dont la vitesse du moteur évolue après une coupure de
l'alimentation, on constate que le couple de frottement mécanique est constant (frottement de
type sec).
2.1. Que peut-on dire du mode de connexion (étoile ou triangle) des enroulements du moteur
et quelle influence ce mode de connexion a-t-il sur la résolution de cet exercice ?
2.2. Quelle est la puissance nominale du moteur ?
2.3. Quel est son rendement à puissance nominale ?
2.4. Quel est le courant absorbé par le moteur à puissance nominale ?
2.5. Quel est le facteur de puissance de ce moteur à puissance nominale ?
Question 3 :
L’induit d’une machine à courant continu à excitation indépendante , dont la résistance est de
0.8 Ω, génère dans des conditions nominales une f.é.m. de 36 V lorsque sa vitesse de rotation
est de 400 tr/min.
L’induit est raccordé à une source de tension de 150 V.
3.1. Quel est le courant de démarrage ?
3.2. Quelle est la f.é.m. lorsque le moteur tourne à 1.000 tr/min, à 1.500 tr/min ?
3.3. Dans ces conditions, quelle est la puissance électrique convertie en puissance
mécanique ?
3.4. En tenant compte uniquement des pertes Joule dans l’induit, déterminez le rendement du
moteur à 1.000 tr/min, à 1.500 tr/min.
Question 4 :
4.1. Quels sont les différents types de montage redresseur ?
4.2. Indiquez quelle est leur réversibilité en courant, en tension.
4.3. Quel est l’avantage technique de leur réversibilité ?